[发明专利]一种交流换流装置

说明书

本发明公开了一种交流换流装置，包括三个四端口相单元，所述四端口相单元包括多个交流变换模块，所述多个交流变换模块的输入端依次串联构成所述四端口相单元的第一输入端口和第二输入端口，所述多个交流变换模块的输出端依次串联构成四端口相单元的第一输出端口和第二输出端口，所述三个四端口相单元分别作为交流换流装置中A相、B相、C相中的一相，所述三个四端口相单元的连接方式包括四种。本发明所述交流换流装置通过采用四种可选的连接方式实现两个交流线路的互联，根据不同电网的需求，可匹配最合适的连接方式，既能可靠隔离两条线路的故障，又能实现非故障线路对故障线路的快速功率支撑。

技术领域

本发明涉及电力系统的大功率电力电子技术领域，尤其涉及一种用于电力系统的交流换流装置。

背景技术

随着用户对用电需求、电能质量及供电可靠性等要求的不断提高，传统的供电网络越来越难以满足用户的供电需求。现有的供配电网络其中一条线路过负荷或者故障时，经常导致较大范围的停电。比如，以杭州G20保供电项目为例，为隔绝电网供电电能波动或故障，而影响到保供电项目供电，采用全容量自主发电机主供，三回电网电源备供的方案。但此方案自主发电机供电投资高，效益比低，且备供电源线路将一直处于空闲状态，是对供电电源点或线路缆道紧张地区的一种极大的资源浪费，也是对电源及线路设备的一种浪费。

现有技术中统一潮流控制器(Unified Power Flow Controller UPFC)、统一电能质量控制器(Unified Power Quality Conditione UPQC)等装置可以有效的解决上述问题，但是这些装置的核心设备柔性换流阀一般都采用背靠背模块化多电平换流器(ModularMultilevel Converter MMC)，而使用该换流器存在的缺陷是元器件数量多、占地面积大，且使用成本高。

背景技术部分的内容仅是发明人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种交流换流装置，可根据不同电网的需求选择最合适的连接方式，既能可靠隔离两条线路的故障，又能实现非故障线路对故障线路的快速功率支撑，而且因为避免了背靠背模块化多电平换流器(Modular MultilevelConverter MMC)的使用，减少了装置的占地面积和使用成本。

根据本发明的一个方面，一种交流换流装置，包括三个四端口相单元，每个所述四端口相单元均包括多个交流变换模块，每个所述交流变换模块均包括两个输入端口和两个输出端口，所述多个交流变换模块的输入端依次串联构成所述四端口相单元的第一输入端口和第二输入端口，所述多个交流变换模块的输出端依次串联构成四端口相单元的第一输出端口和第二输出端口，所述三个四端口相单元分别作为A相、B相、C相，每个所述四端口相单元均包括第一输入端口、第二输入端口、第一输出端口、第二输出端口，其中，

所述三个四端口相单元的三个第二输入端口相互连接，三个第二输出端口相互连接，三个四端口相单元的三个第一输入端口引出，分别作为交流换流装置A相、B相、C相的输入端，三个四端口相单元的三个第一输出端口引出，分别作为交流换流装置A相、B相、C相的输出端；或

A相四端口相单元的第二输入端口与B相四端口相单元的第一输入端口连接，B相四端口相单元的第二输入端口与C相四端口相单元的第一输入端口连接，C相四端口相单元的第二输入端口与A相四端口相单元的第一输入端口连接，A相四端口相单元的第二输出端口与B相四端口相单元的第一输出端口连接，B相四端口相单元的第二输出端口与C相四端口相单元的第一输出端口连接，C相四端口相单元的第二输出端口与A相四端口相单元的第一输出端口连接，所述三个四端口相单元的三个第一输入端口引出，分别作为交流换流装置A相、B相、C相的输入端，所述三个四端口相单元的三个第一输出端口引出，分别作为交流换流装置A相、B相、C相的输出端；或